4. Методические основы защиты информации от фотографической и оптико-электронной разведок

Фотографическая разведка обладает существенными преимуществами перед другими способами разведки, поскольку она позволяет получать оптические изображения объектов с высокой степенью детальности. Изучение фотографических изображений дает наибольшее количество информации по сравнению с визуальным, телевизионным или радиолокационным наблюдением. Данные фоторазведки позволяют не только обнаруживать объекты, но и распознавать их.

Средства фотографической разведки широко используются при ведении космической, воздушной, морской и наземной разведки.

4.1. Основные характеристики канала утечки информации применительно к фоторазведке

В видовой разведке энергия образуется за счет внешнего источника – Солнца, а получаемое изображение есть не что иное, как распределение яркости. Фотопленка представляет собой прозрачную подложку, на которую нанесены частицы светочувствительного вещества (соли серебра). В фотоаппарате происходит зависимая засветка отдельных зерен, в зависимости от интенсивности и мощности попавшего излучения. Если все слои засвечены, то получается абсолютно черное изображение, если нет, то полутона. Процесс получения изображения носит дискретный характер и характеризуется следующими параметрами.

Освещенность Е = [Вт/м²] (плотность потока мощности падающего светового излучения) создается за счет Солнца и является величиной постоянной. Второй источник освещенности – это дымка (свечение атмосферы), которая поглощает свет от Солнца и излучает его.

Экспозиция П = [Втс/м²]– плотность потока энергии падающего светового излучения (освещенность, умноженная на время).

Мира – линейка, представляющая чередование темных и светлых полос (аналог синусоиды в РТР). Мира характеризуется либо периодом, либо пространственной частотой. Изображение миры представлено на рис. 4.1, где Т – период миры; Т = [м].

Рис.4.1. Изображение миры

Пространственная частота – это величина, обратная периоду миры ; .

Контраст миры – степень различия между темной и светлой полосами миры. Мирами можно представить любое изображение с помощью двумерного преобразования Фурье.

Частотно - контрастная характеристика (ЧКХ) – показывает, как изменяется контраст гармоники с заданной пространственной частотой при прохождении через элементы канала утечки информации.

ЧКХ фотопленки – зависимость коэффициента передачи контраста от пространственной частоты. Значение ЧКХ на частоте показывает, во сколько раз уменьшается контраст миры с частотой , построенной в рассматриваемой оптической системе, по сравнению с контрастом исходной миры.

ЧКХ канала, состоящего из нескольких последовательных звеньев, равна произведению ЧКХ этих звеньев.

Миру называют синусоидальным объектом, так как если нарисовать распределение яркости в вертикальной плоскости, то получим изображение (рис.4.2), где 1 соответствует белому (яркость большая), а 2 – черному.

Рис.4.2. Изображение миры в вертикальной плоскости

Коэффициент яркости r – отношение отраженной энергии (освещенности) к падающей.

(4.1)

Отдельные участки объекта отражают по-разному. Контраст обусловлен перепадом уровня отраженной энергии

, (4.2)

где - отраженная энергия черным участком, - отраженная энергия белым участком.

Из графика, изображенного на рис.4.3, видно, что при увеличении частоты ЧКХ стремится к 0, то есть, чем меньше объект, тем хуже он наблюдаем.

Рис.4.3. График типовой зависимости ЧКХ

Таким образом, особенности канала утечки информации применительно к ФР будут следующими:

1. Для ФР источник энергии – сторонний.

2. Для ФР, как и для РТР, применим метод анализа систем, основанный на преобразовании Фурье – преобразовании сигнала.

3. Основными элементами канала утечки информации для ФР являются:

• объект, расположенный на фоне других объектов;

• атмосфера;

• оптическая система фотоаппарата;

• фотопленка;

• оператор-дешифровщик (глаз).

4. Каждый из перечисленных элементов можно характеризовать соответствующей ЧКХ, поэтому математическая модель канала ФР представляет набор ЧКХ отдельных ее элементов.